Expérimental/mécanismes cellulaires et moléculaires.

On méconnait les altérations du métabolisme protéique tissulaire lors du développement nutritionnel du syndrome métabolique (SM), associant obésité et insulino-résistance. Dans cette étude, en exploitant la variabilité interindividuelle de réponse métabolique à un régime gras et sucré, nous avons exploré les liens entre niveaux d’altérations métaboliques et de protéosynthèses tissulaires.

Quarante-deux rats Wistar mâles, initialement de même poids, ont été nourris avec un régime riche en lipides et sucres (en % de l’énergie : 21 % protéines, 54 % lipides et 25 % glucides dont 14 % amidon et 11 % saccharose) pendant 4 mois puis euthanasiés pour mesurer leurs masses protéiques et taux de protéosynthèses tissulaires. Pour estimer le niveau d’altérations métaboliques, un score de SM a été calculé comme la moyenne des Zscores de ses différentes composantes (poids, adiposités corporelle et viscérale, HOMA-IR, triglycérides plasmatiques et hépatiques). Pour mesurer la synthèse protéique, après surcharge initiale, les rats ont été exposés au ²H₂O dans l’eau de boisson pendant 2 j avant l’euthanasie, et les enrichissements en ²H ont été mesurés dans l’alanine libre et liée aux protéines tissulaires par GC-MS, pour calculer les taux relatifs (FSR) et absolus (ASR) de protéosynthèse. Les liens entre score de SM et taux tissulaires de protéosynthèse ont été analysés par régression linéaire.

Après 4 mois de régime d’induction, il y avait des rats minces sains, obèses sains et en SM (∼1/3 de la population pour chacun de ces 3 phénotypes globaux), et le score de SM était continu sur la population (de −1,3 à 1,6). Dans le foie, la synthèse de protéines constitutives et exportées augmentait avec le score de SM, comme attesté par ses associations positives avec l’ASR des protéines hépatiques (β=13,8±1,8) et l’ASR (β=17,1±6,3) et le FSR (β=0,074±0,025) des protéines plasmatiques. Les masses et ASR des protéines hépatiques étaient ainsi ∼40 % plus élevées chez les rats en SM que minces ou obèses sains. L’ASR des protéines rénales était aussi positivement associé au score de SM (β=3,7±0,8). Au contraire, les taux de protéosynthèse intestinaux et musculaires étaient peu ou pas associés au score de SM, avec aucune association pour l’intestin, le cœur et le muscle tibialis et uniquement de faibles associations positives avec l’ASR (β=0,66±0,24) et le FSR (β=0,004±0,002) pour le muscle gastrocnémien.

Les protéosynthèses hépatiques et rénales, mais pas musculaires ni intestinales, augmentent avec le score de SM, sous l’effet des altérations métaboliques et non de l’obésité. Ces différences pourraient s’expliquer par l’entrée de certains tissus en résistance anabolique : l’anabolisme protéique pourrait être d’abord stimulé dans tous les tissus lors de la phase précoce de développement de l’obésité et du SM, qui s’accompagne d’un gain de masses grasse et maigre, avant que l’insulino-résistance ne le limite dans certains tissus. Nous serions ici, à 4 mois d’induction, dans une phase intermédiaire du développement du SM où l’anabolisme protéique pourrait être toujours stimulé dans le foie mais plus dans les muscles et l’intestin, qui entreraient les premiers dans une phase de résistance anabolique.